库仑定律公开课

关于库仑定律公开课知识回顾：1、自然界中存在着两种电荷，即：

与

。正电荷负电荷2、同种电荷相互

、异种电荷相互

。排斥吸引3、起电方法：

起电、

起电、

起电

摩擦感应接触相同带电体接触，电量均分第2页,共17页，2024年2月25日，星期天既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关呢第3页,共17页，2024年2月25日，星期天AA是一个带正电的物体。把系在绝缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、P2、P3位置，比较相同的小球在不同位置所受带电体的作用力的大小思考一：这个力的大小通过什么可以比较出来？思考二：你认为这个力的大小会与哪些因素有关？思考三：多个因素影响的时候，我们一般会采用什么方法进行研究？一、探究影响电荷间相互作用力的因素第4页,共17页，2024年2月25日，星期天

早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律。实验定性表明：

电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小第5页,共17页，2024年2月25日，星期天二、库仑的实验1、实验装置：库仑扭秤2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B3、实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面内平衡第6页,共17页，2024年2月25日，星期天4、实验方法：控制变量法5、实验步骤：探究F与r的关系：（1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小（2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系第7页,共17页，2024年2月25日，星期天探究F与q的关系：

改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系

在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？第8页,共17页，2024年2月25日，星期天实验结论：库仑定律当电量不变时，F与距离r的二次方成反比F∝1/r2当之间距离不变时，F与q1、q2的乘积成正比F∝q1q2第9页,共17页，2024年2月25日，星期天1、内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：其中：k叫静电力常量，k=9.0×109N·m2/C2三、库仑定律试比较：该表达式与万有引力表达式有什么相似之处？注意：（1）在计算时q1、q2只要代入大小，“+”、“-”号不要代入（2）库仑定律只能计算力的大小，方向在连线上，还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定第10页,共17页，2024年2月25日，星期天3、实用范围：真空、静止、点电荷（1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？想一想：通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可以将带点体看成是点电荷呢？（2）质点实际存在吗？4、点电荷：（1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小、分布对它们之间的作用力可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷（2）点电荷：是一种理想化的模型第11页,共17页，2024年2月25日，星期天1、下列说法中正确的是：A、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C、根据可知，当r

0时,F

∞D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计答案：AD．课堂检测第12页,共17页，2024年2月25日，星期天

2、在真空中，一个电荷量为2.0×10–9C的点电荷q，受到另一个点电荷Q的吸引力为8.1×10-3N,q与Q间的距离为0.1m,求Q的电荷量？解：第13页,共17页，2024年2月25日，星期天解：氢原子核与电子之间的库仑力F电为：3、在氢原子中，原子核只有1个质子,核外只有1个电子,它们之间的距离r=5.3×10-11m。求氢原子核与电子之间的库仑力F电及它们之间的万有引力F引

？(已知质子的质量为1.67×

10-27kg，电子的质量为9.1×10-31kg）氢原子核与电子之间的万有引力F引为：

小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。第14页,共17页，2024年2月25日，星期天4、真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是,求它们的库仑力？q1q3q2第15页,共17页，2024年2月25日，星期天5、在真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间